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Universidade Federal de SergipeNÚCLEO DE ENGENHARIA AMBIENTAL E SANITÁRIA
Equilíbrio Químico
ALEX BRENO DE SOUZA PAIVA
GESSICA MENEZES DE OLIVEIRA
JOÃO GUSTAVO OLIVIERA METHODIO DE JESUS
MÁRCIO JOSÉ MIRANDA SANTOS
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Introdução• O equilíbrio químico ocorre quando temos uma
reação reversível que atingiu o ponto em que as reações direta e inversa ocorrem com mesma velocidade.
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Reações de Gases Comecemos por considerar a reação simples A
resultando em R.
aA rR⇌
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Reações de Gases G° e Temperatura
G = H – T S
H e S também são funções da temperatura.
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Reações de Gases
• Composição e conversão no equilíbrio
• Da tabela anterior, obtêm-se o ΔG°f para todos os componentes da reação;
• Cálculo do ΔG°f para a reação;• Cálculo a constante de equilíbrio K
• Determinação das pressões parciais de cada componente da reação
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Reações Heterogêneas Envolvendo Gases, Líquidos,
Sólidos e Soluções• Para reações heterogêneas aA + bB rR + sS:
k =
Onde é chamada de atividade de componente i.
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Reações Heterogêneas Envolvendo Gases, Líquidos,
Sólidos e Soluções• No seu estado padrão, seguem:
Gases – componente puro a 1 atm e 25°C;
= =
Sólidos – em seu estado usual e pressão usual a 25°C;
Líquidos – líquido puro à sua pressão de valor a 25 °C;
= = 1
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Reações Heterogêneas Envolvendo Gases, Líquidos,
Sólidos e Soluções• No seu estado padrão, seguem:
Soluto – à sua pressão parcial numa solução 1 molar a 25° C.
= = M
Ex: = 2 para um solução de 2 mols/L.
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Limitações da Termodinâmica e Truques Para Fazer as Reações
Acontecerem Truque 1
+ O
Levaria milhares de anos
Com a introdução de um catalizador essa reação chegaria à conversão total quase que instantaneamente.
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Limitações da Termodinâmica e Truques Para Fazer as Reações
Acontecerem• Truque 2
aA rR ⇌Conversão de equilíbrio de 10%.
Podemos remover R da mistura, fazendo com que mais A se converta em R.
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As Criaturas Vivas e a Termodinâmica
Entretanto o trabalho útil ocorrerá se o alimento tiver um nível de energia livre maior que os produtos.
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Aplicação Ambiental
1ª etapa: O2(g) → 2 O(g)
2ª etapa: O(g) + O2(g) → 1 O3(g)
3ª etapa: 2 O2(g) ↔ 1 O3(g) + O(g)
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Aplicação Ambiental
Importância:
• Proteção da terra contra raios ultravioletas do sol;• Redução da quantidade de UV
Consequências:
• Pode ocasionar a danificação do nosso DNA causando mutações genéticas
No entanto, algumas substâncias poluentes (CFCs) deslocam o equilíbrio dessa reação no sentido da decomposição do ozônio.
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Referências
LEVENSPIEL, Octave; MAGNANI, José Luís; Termodinâmica amistosa para engenheiros. São Paulo: Edgard Blucher, 2000.
Mundo e educação, disponível em, http://mundoeducacao.bol.uol.com.br/quimica/equilibrio-quimico-na-camada-ozonio.htm. Acessado em 15/12/2015